Способ распределения реактивной нагрузки Советский патент 1991 года по МПК H02J3/46 H02P9/14 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизации распределения реактивной нагрузки между ее источниками, в частности между электростанциями, расположенными в концентри- рованных сетевых генерирующих узлах (КГУ).

Цель изобретения - повышение качества распределения путем комплексного учета различных режимных параметров.

На фиг.1 показана структурная схема одного из возможных исполнений устройства, осуществляющего предлагаемый способ в КГУ, содержащем две электростанции; на фиг.2 - структура блока перетока; на фиг.З - диаграмма работы функционального преобразователя.

Устройство (фиг.1) содержит блок 1 оптимизации, блок 2 уравнивания запасов регулировочных диапазонов (ЗРД), блок 3 перетока и функциональный преобразователь 4, а также операционные блоки умножения 5-10 и суммирования 11 и 12.

Первые выходы блоков 1 оптимизации уравнивания ЗРД 2 и перетока 3 включены на первые входы блоков 5-7 умножения, вторые выходы блоков 1-3 - на первые входы блоков 8-10 умножения.

Первый выход функционального преобразователя 4 включен на вторые входы бло- ков 5 и 8 умножения, второй его выход - на вторые входы блоков 6 и 9 умножения, третий - на вторые входы блоков 7 и 10 умножения. Выходы блоков 5-7 умножения поданы на вход сумматора 11, выходы бло- ков 8-10 умножения - на вход сумматора 12. Выходы сумматоров являются выходами устройства.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства поступает текущая информация об активных и реактивных нагрузках электростанций, перетоке реактивной мощности между ними и количестве включенных генераторов (если на электро- станции имеются разнотипные генераторы, то подается информация о количестве включенных генераторов каждого типа).

На выходе блоков оптимизации 1, уравнивания запасов регулировочных диапазо- нов 2 и перетока 3 появляются сигналы, пропорциональные требуемым значениям реактивной нагрузки первой и второй электростанций соответственно по условию оптимизации Qirpee опт уравнивания ЗРД СЬреб зрд и минимума перетока QiTpe6 пер

На выходе функционального преобразователя 4 появляются сигналы, пропорциональные долевым коэффициентам управляющих воздействий по упомянутым условиям КОПТ|

кздр, кпер в блоках умножения требуемые по различным условиям значения реактивной нагрузки умножаются на соответствующие долевые коэффициенты.

Результаты складываются в блоках 11 и 12 суммирования, на выходе которых формируются управляющие сигналы QiTpe6, направляемые на соответствующие электростанции.

Определение воздействия, требуемого по условию экономически оптимального распределения,начинают с определения текущего значения реактивных мощностей электростанций, оптимальных по условию минимума суммарных потерь активной мощности, которые можно приближенно записать

л -

1

Rri

(2 + 2 C&R-K), (D

V2 - П|

где Q - реактивная мощность станции;

Ол - то же, потока по линии;

Rr - сопротивление генератора; 1 п - количество включенных генераторов.

При известных коэффициентах влияния мощностей электростанций QI на потоки в линиях Олк значения последних могут быть из (1) исключены. Учтя также, что при перераспределении реактивной нагрузки уровень напряжения практически не изменяется, можно выразить потери в функции от реактивных мощностей станции. Преобразованное выражение

л f(QO(2)

совместно с условием баланса

Q. const

используется в блоке 1 для нахождения оптимального распределения Q2, соответствующего минимуму потерь п.

Таким образом в темпе процесса в блоке 1 по текущим значениям Qi, 0.2, ni, 02 определяют QE Qi + Qa и затем находят значения Qi и Qa, соответствующие минимуму л , которые и есть искомые снтреб опт. соответствующие оптимальному режиму.

Определение требуемых значений реак- тивных нагрузок по условию равенства ЗРД сводится к уравниванию относительных значений реактивных нагрузок всех генераторов. Соответственно блок 2 может быть выполнен в виде любого известного устройства автоматического распределения реактивной нагрузки, например, с центральным распределителем.

Условие равенства ЗРД сводится к уравниванию относительного значения реактивных нагрузок всех генераторов, т.е. должно выдерживаться соотношение

гДРД, QIM п ; Оп&б .

QSfc- q,;

(3)

где dim Qvinrrii ;

ni - количество включенных генераторов

Qvim - максимально допустимая при данной активной нагрузке реактивная мощность генератора;

Q SLQim, - суммарная текущая реактивная мощность.

Блок 3 перетока может быть построен, например, из стандартных операционных модулей (фиг.2) и содержит блоки 13 и 14 суммирования, блоки 15 и 16 деления, блоки 17-20 умножения, преобразователи 21 и 22, реализующие задаваемую зависимость максимально допустимой реактивной нагрузки генераторов от их активной нагрузки.

Функциональный преобразователь 4 осуществляет связь между значениями долевых коэффициентов запаса и регулировочного диапазона суммарной реактивной мощности. Функциональный преобразователь (ФП) может быть построен а любом известном принципе, например состоять из цепочек, содержащих сопротивления и опорные диоды. На вход ФП подается разность между суммарным номинальным и суммарным текущим значением реактивной мощности всех включенных генераторов узла, т.е. значение суммарного запаса регулировочного диапазона. Параметры ФП подбираются так, чтобы значения долевых коэффициентов на выходе изменялись от значений входного сигнала желаемым образом, например, как показано на фиг.З.

По оси абсцисс диаграммы откладывается значение суммарного показателя, определяемого по формуле

опл S-QjM 2-Qi

JPAЈXQJ

В зависимости от значения этого показателя на выходе функционального преобразователя появляются соответствующие значения долевых коэффициентов.

При больших ЗРД, т.е. малых нагрузках Кзрд 0, а Копт и Кпер имеют заранее выбранные исходные значения. С некоторого значения суммарной нагрузки КЗР начинает увеличиваться, а Копт и Кпер уменьшаются, причем все время сумма всех трех коэффициентов остается равной 1. При малых запасах диапазона К 1 остальные коэффициенты превращаются в нуль. Формула изобретения Способ распределения реактивной на- 5 грузки между электростанциями, согласно которому измеряют реактивную мощность каждой электростанции и количество включенных генераторов, определяют управляющее воздействие на каждую электростанцию, тре0 буемое по условию экономически оптимального распределения суммарной реактивной нагрузки, и выдают управляющий сигнал на каждую электростанцию, отличающийся тем, что, с целью повышения качества распре5 деления путем комплексного учета различных режимных параметров, измеряют дополнительно активные нагрузки электростанций и перетоки реактивной мощности между ними, по измеренным значениям реактивных и ак0 тивных мощностей и количеству включенных генераторов определяют управляющее воздейстЕ.. ,-:а каждую электростанцию, требуемое по условию равенства относительных запасов регулировочных диапазо5 нов электростанций по реактивной мощности, а по значениям реактивных мощностей электростанций и перетока между ними определяют управляющие воздействие на каждую электростанцию по условию

0 минимума перетока реактивной мощности и управляющий сигнал на каждую электростанцию формируют пропорциональным сумме всех требуемых управляющих воздействий на эту электростанцию,предвари5 тельно умноженных на долевые коэффициенты, выбираемые в пределах от О до 1, причем значения долевых коэффициентов для управляющих воздействий, требуемых по одному и тому же условию,

0 принимают для всех электростанций равными, сумма долевых коэффициентов для управляющих воздействий на каждую электростанцию, требуемых по всем условиям, поддерживают постоянной и равной 1 и

5 по мере исчерпания регулировочного диапазона суммарной реактивной мощности долевые коэффициенты для управляющих воздействий, требуемых по условию экономически оптимального распределения и по

0 условию минимума перетоков реактивной мощности между электростанциями, умень- шают, а долевой коэффициент.для управляющего воздействия, требуемого по условию равенства относительных запасов регули5 ровочного диапазона электростанций, увеличивают.

1

Q

net

О х-хоптпопт +кзрлпт ep U2mped-n Q trees H WrweS ®2трё§

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизации распределения реактивной нагрузки между ее источниками, в частности между электростанциями, расположенными в концентрированных сетевых генерирующих узлах (КГУ). Цель изобретения - повышение качества распределения путем комплексного учета различных режимных параметров. Способ позволяет при распределении учесть как условие минимума потерь энергии, так и условия уравнивания запасов регулировочных диапазонов электростанций и минимума перетоков реактивной мощности по линиям связи. Для этого дополнительно измеряют активные нагрузки электростанций и перетоки реактивной мощности между ними, определяют управляющие воздействия на каждую электростанцию, требуемые по условию равенства относительных запасов регулировочных диапазонов электростанций по реактивной мощности и по условию минимума перетоков реактивной мощности между электростанциями и управляющий сигнал на каждую электростанцию формируют пропорциональным сумме всех требуемых управляющих воздействий на эту электростанцию, предварительно умноженных на долевые коэффициенты, выбираемые в пределах от 0 до 1, причем значения долевых коэффициентов для управляющих , воздействий, требуемых по одному и тому же условию, принимают для всех электростанций равными, сумму долевых коэффициентов для управляющих воздействий на каждую электростанцию, требуемых по всем условиям, поддерживают постоянной и равной 1 и по мере исчерпывания регулировочного диапазона суммарной реактивной мощности долевых коэффициентов для управляющих воздействий, требуемых по условию экономически оптимального распределения и по условию минимума перетоков реактивной мощности между электростанциями, уменьшают, а долевой коэффициент для управляющего воздействия, требуемого по условию равенства относительных запасов регулировочного диапазона электростанций, увеличивают. 3 ил. . (Л С vj о о о 00

0,5Г ЗРД

Фиг.%